CN109604501B - 环径锻件自动旋转机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环径锻件自动旋转机构，包括设有主锻台的基座、旋转拨臂、旋转传动组，及设在旋转拨臂端部的抱持组。主锻台的台面向前侧延伸，下方形成槽部，上部放置顶面为弧面的支撑块。环径锻件的内圈与支撑块的弧面接触。旋转传动组安装在主锻台上，与旋转拨臂匹配，能够驱使旋转拨臂在竖直面内沿逆时针方向和顺时针方向旋转。抱持组包括动力单元和压块，动力单元能够驱使压块沿左右向往复移动，切换地使得压块与环径锻件的外壁接触和脱离。本专利通过在环径锻件外围设置用于驱使其旋转的机构，而在大径锻件的末期锻造中对其旋转实施操控，能够准确控制每次旋转的角度，且劳动强度低，锻造效率高，锻件壁厚均匀性好。

Description

环径锻件自动旋转机构

技术领域

本发明涉及锻造设备领域，具体涉及一种能够用在自动化设备中的适用于对大环径锻件实施旋转操作的机构。

背景技术

自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间的各个方向自由变形，不受任何限制地获得所需形状、尺寸及机械性能的锻件的一种加工方式。

在目前对大环形锻件(环径锻件)的自由锻造中，需要工人用钳子夹住环形锻件并不停地转动。特别是在环形锻件的锻造末期，对其壁厚进行在最终修整的阶段，因为其内径和外径均已比较大，再依靠工人用钳子夹住锻件不停地旋转的操作方式，会使得工人的劳动强度非常大，而且对于这种环径比较大的环形锻件，修整中的旋转动幅度是靠工人的经验来掌控的，锻后的锻件壁厚均匀性程度差异较大，而且不同经验的工人之间的差别更显著，容易使得最终得到的环形锻件的品质一致性差别大。

发明内容

在环径锻件的末期锻造中，为确保最终所获得的锻件壁厚均匀、机械性能具有一致性，在该阶段需要对环径锻件每次旋转的角度进行准确控制，以确保达到对锻件最终壁厚的均匀性效果实现改善、机械性能稳定、一致的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种环径锻件自动旋转机构，其能够准确地控制环径锻件每次旋转的角度，而且能够显著降低工人的劳动强度，提高锻造生产效率，使得获得的锻件壁厚具有很好的均匀性，各部分的机械性能趋于一致性。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种环径锻件自动旋转机构，包括设有主锻台的基座、旋转拨臂、旋转传动组，以及设置在所述旋转拨臂端部的抱持组。

所述主锻台的台面向前侧延伸，使得台面下方形成槽部，台面的上端面能够放置支撑块，支撑块的顶面为弧面。环径锻件的内圈与支撑块的弧面接触，冲压锻头对应在支撑块的上方。所述旋转传动组安装在所述主锻台上，与所述旋转拨臂匹配，能够驱使所述旋转拨臂在竖直面内沿逆时针方向和顺时针方向旋转。所述抱持组包括动力单元和压块，所述动力单元能够驱使所述压块沿左右向往复移动，切换地使得所述压块与环径锻件的外壁接触和脱离。

具体实施方式下，所述旋转拨臂呈横杆状，被安置在于所述主锻台的台面下部设置的横向延伸的让位槽内。所述旋转传动组中的转轴与所述旋转拨臂的中部匹配。所述抱持组安装在所述旋转拨臂左、右端，使得所述压块能够与环径锻件的内圈壁面接触和脱离。

具体实施方式下，所述旋转拨臂包括左右向延伸的横梁和设在该横梁左、右端的端臂，使得所述旋转拨臂呈╔╗形，所述旋转传动组与所述横梁匹配。所述横梁布置在所述主锻台的后方，所述端臂向前侧延伸且所述抱持组安装在所述端臂的端部并分别对应在所述主锻台的左、右侧，使得所述压块能够与环径锻件的外圈壁面接触和脱离。

具体实施方式下，所述旋转拨臂包括旋转拨臂A和旋转拨臂B。具体地：

所述旋转拨臂A呈横杆状，安置在于所述主锻台的台面下部设置的横向延伸的让位槽内。于所述旋转拨臂A的左、右端安装的所述抱持组，能使得其压块与所述环径锻件的内圈壁面接触和脱离。所述旋转拨臂B包括左右向延伸的横梁和设在该横梁左、右端的端臂。所述横梁布置在所述主锻台的后方，所述端臂向前侧延伸。于所述的两端臂的端部安装的对应在所述主锻台的左、右侧的抱持组，能使得其压块与所述环径锻件的外圈壁面接触和脱离。而且具体有如下对应动作关系：

其一，所述旋转传动组能够同步地驱使所述旋转拨臂A和所述旋转拨臂B在竖直面内沿逆时针方向和沿顺时针方向旋转，且设置在所述旋转拨臂A上的压块和设置在所述旋转拨臂B上的压块能够同步地与所述环径锻件的内圈或外圈壁面接触和脱离。

其二，所述旋转传动组能够择一地驱使所述旋转拨臂A或所述旋转拨臂B在竖直面内沿逆时针方向和沿顺时针方向旋转。

具体实施方式下，所述锻台还包括辅锻台，该辅锻台安装在于所述基座上设置的平台上部。所述辅锻台朝向所述主锻台的一侧立面的上部和下部对应设有上撑臂和下撑臂。所述辅锻台能够沿左右向往复滑动，切换地使得所述上撑臂和下撑臂的端部伸入所述主锻台的槽部内对主锻台的槽部形成支撑或由槽部中移出。所述上撑臂能够与所述槽部的顶面接触，所述下撑臂能够与所述槽部的底面接触，且所述上撑臂与所述下撑臂之间形成的缺口能够为环径锻件形成让位。

具体实施方式下，所述基座包括设在基座本体下部的沉座，该沉座对应在所述主锻台的前侧设有竖直向延伸的滑槽。所述滑槽底部设有升降组，所述升降组能够切换地驱使所述平台移入所述滑槽内，使得所述辅锻台的顶面移至滑槽的槽口处，或由滑槽中向上移出，使得所述辅锻台的顶面能够与滑槽顶面平齐。具体地，所述升降组为丝杠传动单元，其中驱动电机安装在所述滑槽的底部，丝杠杆竖直延伸且端部与平台匹配，所述辅锻台上设有与丝杠杆相对的让位孔。

具体实施方式下，所述压块朝向环径锻件的端面上，于四角边缘处分别设有凸缘板而使得端面的前侧和后侧位置分别形成U槽，同时所述压块朝向环径锻件的端面中部设有弧面凸台。所述压块上设有多个相叠置的弧形板，相邻两弧形板之间形成有间隙。所述压块的凸缘板上设有一端延伸至所述U槽内的限定块。所述的多个弧形板的上端和下端对应卡入位于压块端面上部和下部的限定块处，且使得弧形板的凹部朝向所述弧面凸台。

本发明的有益效果是：在本专利的方案中，通过在环径锻件的内部或外部或者同时在内部和外部设置用于驱使环形锻件旋转的机构，在大径环形锻件的锻造末期来对环径锻件的旋转实施操控，能够准确控制每次旋转的角度，有助于使得最终得到的环形锻件的壁厚具有好的均匀性效果，而且机械性能的一致性好，工人的劳动强度低。

附图说明

图1为本专利实施方式一的结构示意图。

图2为本专利实施方式二的结构示意图。

图3为本专利压块部分的一种具体实施结构剖面示意图。

图4为对实施方式二进行局部改进的结构示意图。

10冲压锻头，20环形锻件

1基座，11沉座，12滑槽，2主锻台，21支撑块，211挡板，22让位槽，23槽部，3辅锻台，31上撑臂，32下撑臂，33让位孔，41旋转拨臂A，42旋转拨臂B，421端臂，5旋转传动组，51转轴，6抱持组，61压块，611U槽，612弧面凸台，613弧形板，614限定块，62动力单元，7举升组，8平台，81推移组，82升降组，83导向柱

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本专利所指“大环径锻件”一般指的是内径在0.4m以上的环形锻件，特别是内径超过0.8m的环形锻件(即，环径锻件)。但其不应理解为对本专利技术方案保护范围的限制，因为本专利的方案同样适用于内径小于0.4m的环形锻件，只不过如图1所示

本发明的技术方案涉及一种环径锻件自动旋转机构，其能够准确地控制大径环形锻件每次旋转的角度，有助于保证环形锻件获得均匀一致的壁厚(径向尺寸)。

具体地，如图1、图2、图4所示，该环径锻件自动旋转机构，包括设有主锻台2(还可同时包括辅锻台3)的基座1、旋转拨臂41、42、旋转传动组5，以及设置在所述旋转拨臂41、42左、右端部的抱持组6。

如图1、图2所示，所述主锻台2的台面向前侧延伸(具体到图4为向左侧延伸，鉴于视图方向的不同，本文件关于前后、左右的限定均为参照图1、图2所对应的视图方向而言，所以所谓主锻台2前侧，涉及图4时即为视图中的左侧)，使得台面下方形成槽部23，台面的上端面能够放置支撑块21，支撑块21的顶面为弧面。环形锻件20的内圈与支撑块21的弧面接触，冲压锻头10对应在支撑块21的上方。所述支撑块21能够根据环形锻件20内径的不同进行更换(不同的支撑块的弧面弧度和/或竖直向的高度不一样的)。

所述旋转传动组5安装在所述主锻台2上(图1和图2中示出了其中的转轴51相关部分，图4示出了其中的驱动部分--优选为电机与齿轮传动组组成的传动机构)，与所述旋转拨臂41、42匹配，能够驱使所述旋转拨臂41、42在竖直面内旋转。根据锻造要求，通过程序设定用于驱使旋转拨臂41、42旋转的电机的动作，来控制旋转拨臂41、42单次旋转的偏角(假设为逆时针向为顺时针向为δ)。同时根据具体的硬件结构设置，设定用于驱使旋转拨臂41、42旋转的电机逆时针或顺时针驱使旋转拨臂41、42旋转动作的最大角度(为/>和δ的整数倍)。如果旋转拨臂逆时针转动/>后，便顺时针转动δ，则/>等于δ。如果旋转拨臂逆时针转动五次后(此时总转角为/>)，便顺时针转动δ，则/>为δ的1/5。前述假设下，旋转拨臂逆时针旋转为送进环形锻件的动作，顺时针旋转为复位动作。如图1所示的硬件结构，其旋转拨臂逆时针旋转的最大偏角一般要小于图2或图4所示硬件结构下旋转拨臂逆时针旋转的最大偏角。

所述抱持组6包括动力单元62和压块61，所述动力单元62能够驱使所述压块61沿左右向往复移动，切换地使得所述压块61与环形锻件20的外壁接触和脱离。图1至图4所示的压块结构，被设计为压块与环形锻件20的内圈壁面或外圈壁面接触的形式，在其他的具体实施方式中，还可以设置为与环形锻件的前、后端面接触的形式或者同时与前、后端面和内圈或外圈壁面接触的形式。

实施例一：

如图1所示，所述旋转拨臂A41呈横杆状，被安置在于所述主锻台2的台面下部设置的横向延伸的让位槽22内，图中的让位槽22两端相对中部在竖直方向上的宽度大。所述旋转传动组(旋转传动组的驱动部分未示出，一般可在具体实施例中选择为电机与变速箱匹配的方式)中的转轴51与所述旋转拨臂A的中部匹配。所述抱持组6安装在所述旋转拨臂A左、右端，使得所述压块61能够与环形锻件20(即环径锻件，下同)的内圈壁面接触和脱离。

所述抱持组6中用于驱使压块61左右移动的动力部分可以选择为液压缸或者其他能够实现直线传动的已知手段，如丝杠传动，齿条传动等。可将抱持组的动力部分固定在旋转拨臂A的端部，压块61安装在缸杆的端部，随着液压缸杆的伸缩，控制压块的左右移动。因为要求设置的两个压块61能够同时压在环形锻件20上或同时与环形锻件20脱离接触，所以设置在两端的压块61其移动方向是相反的。图示中，所述压块61朝向环形锻件20内圈的端面为曲面，尽量保证该曲面在与内圈壁面接触时，二者之间能够形成足够大的接触面积。如图1，当两端的压块61同时压在环形锻件20的内圈上并形成一定的静摩擦力时，通过驱使所述旋转拨臂A沿逆时针方向转动，便能拨动所述环形锻件20沿逆时针方向相对支撑块21旋转一定角度，冲压锻头10便可对旋转至支撑块21顶面上的环形锻件20的该部分进行锻打，且在完成对该部分的锻打后，或者继续使旋转拨臂A41带动环形锻件20绕逆时针方向转动一定角度，或者使得两端的压块61与环形锻件20的内圈脱离接触并驱使旋转拨臂A41沿顺时针旋转复位，重新使压块61与内圈接触，然后再逆时针旋转一定角度。具体地，需要根据让位槽22竖直向上的宽度大小与要求旋转拨臂A41每次逆时针旋转的角度大小确定能够继续逆时针转动或者能够连续逆时针转动多少次。压块61在左右方向(即图示环形锻件20的径向)上的行程，可相对设置的大一些，这样便于将本机构适用于内径范围相对较广的环形锻件的锻压中。

在图1中还设置了举升组7，其安装在基座上，上端面(下凹的弧面)能够上移并与环形锻件20的下部接触，进而能够向上托举环形锻件20。所述举升组7的动力部分一般选择为液压缸。其作用主要在于方便将内径较大的锻件托举到支撑块21上部。

实施例二：

如图2、图4所示，所述旋转拨臂B42包括左右向延伸的横梁和设在该横梁左、右端的端臂421，使得所述旋转拨臂B42呈╔╗形。所述横梁布置在所述主锻台2的后方，所述旋转传动组5与所述横梁枢轴地匹配，能驱使横梁在竖直面内旋转。所述端臂421向前侧延伸且所述抱持组6安装在所述端臂421的端部并分别对应在所述主锻台2的左、右侧，使得所述压块61能够与环形锻件20的外圈壁面接触和脱离。

实施例二所示的结构中允许旋转拨臂B42在竖直面内沿逆时针旋转的最大角度要远大于实施例一所示的结构中允许旋转拨臂A41在竖直面内沿逆时针旋转的最大角度。其保持组6的设计可以参照实施例一，具体实施方式中可以与实施例一一致。

选用实施例二所示的结构时，一般会要求旋转拨臂B42连续地带动环形锻件20逆时针旋转多次(每次旋转的角度原则上一致，并非绝对要求一致，具体可通过控制程序设定)后，再迅速地沿顺时针旋转复位。复位过程中，压块61与环形锻件20的外圈脱离接触。

如图1和图2所示的实施方式中，与所述支撑块21的弧面上，于前后边缘处设有竖直向上延伸的挡板211，用于阻止环形锻件20从支撑块21上脱落，而造成事故。

用于垫在支撑块21弧面上的，用于控制环形锻件被锻压厚度的垫块，其下端面应为能够与支撑块21的弧面接触的曲面。

如图1、图2所示，两实施例中的旋转拨臂的主体(如横梁)均为沿与环形锻件径向相对一致的方位设置的。在具体实施例中，也可相对过中心的径向向上或向下偏移一定高度。而且旋转拨臂的主体(如横梁)不必然要求时水平设置的横杆，其也可为Z状杆，这样两端的压块便会对应在不同竖直高度处的环形锻件壁面上。

如图3所示，所述压块61朝向环形锻件的端面上，于四角边缘处分别设有凸缘板而使得端面的前侧和后侧位置分别形成U槽611，同时所述压块61朝向环形锻件的端面中部设有弧面凸台612。同时，所述压块61上设有多个相叠置的弧形板613，相邻两弧形板613之间形成有间隙。所述压块61的凸缘板上设有一端延伸至所述U槽611内的限定块614。所述的多个弧形板613的上端和下端对应卡入位于压块61端面上部和下部的限定块614处，且使得弧形板613的凹部朝向所述弧面凸台612。该种设计结构，最外侧的弧形板613的弧面与环形锻件的内圈或外圈壁面接触(与内圈接触时弧形板的拱度要求相对更大一些)，受压后能够变形(接触面积变大)并压迫内部的弧形板613变形而形成抗力，作用于环形锻件，有助于保证对环形锻件形成足够大的静摩擦作用力，又避免对环形锻件的壁面造成损坏。最内部的弧形板613其凹面时能够与弧面凸台612的曲面至少部分地接触。

如图4所示，所述锻台还包括辅锻台3，该辅锻台3安装在于所述基座1上设置的平台8上部。所述辅锻台3朝向所述主锻台2的一侧立面的上部和下部对应设有上撑臂31和下撑臂32。所述辅锻台3能够沿左右向相对平台8往复滑动，切换地使得所述上撑臂31和下撑臂32的端部伸入所述主锻台2的槽部23内对主锻台2的槽部23形成支撑或由槽部23中移出。所述上撑臂31能够与所述槽部23的顶面接触，所述下撑臂32能够与所述槽部23的底面接触，且所述上撑臂31与所述下撑臂32之间形成的缺口能够为环形锻件20形成让位。如果不设置辅锻台3，需要对主锻台2的槽部23进行刚性加固。设置辅锻台3后，能够克服主锻台2的槽部23部分因悬臂结构而存在的一些缺陷。图示中，用于驱使辅锻台3相对平台8左右滑动的推移组81选择为液压缸杆，缸体固定在平台上，缸杆的端部连接在辅锻台3上。

为避免设置辅锻台3后，对将环形锻件20放置在支撑块21上的过程造成障碍或增加难度。如图4所示，所述基座1包括设在基座本体下部的沉座11，该沉座11对应在所述主锻台2的前侧(具体为图示左侧)设有竖直向延伸的滑槽12。所述滑槽12底部设有升降组82，所述升降组82能够切换地驱使所述平台8移入所述滑槽12内，使得所述辅锻台3的顶面移至滑槽12的槽口处(一般为与槽部23底面平齐的高度)，或由滑槽12中向上移出，使得所述辅锻台3的顶面能够与滑槽23顶面平齐。具体地，所述升降组82为丝杠传动单元，其中驱动电机安装在所述滑槽12的底部，丝杠杆竖直延伸且端部与平台8匹配(构成丝杠滑块传动机构)。所述辅锻台3上设有与丝杠杆相对的让位孔33，在升降组82驱使平台8下移的过程中，丝杠杆逐渐穿入该让位孔33中。滑槽12底部还设有对平台下移起到引导作用的导向柱83。导向柱83的上端与平台8侧壁上设置的凸台(凸块上设有光柱通孔)匹配。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种环径锻件自动旋转机构，其特征在于：包括设有主锻台的基座、旋转拨臂、旋转传动组，及设在所述旋转拨臂端部的抱持组；

所述主锻台的台面向前侧延伸，使得台面下方形成槽部；所述主锻台的台面上能够平稳地安置支撑块，所述支撑块的顶面为弧面；所述环径锻件的内圈能够与所述支撑块的弧面接触；

所述旋转传动组安装在所述主锻台上，并与所述旋转拨臂匹配，能够驱使所述旋转拨臂在竖直面内沿逆时针方向和顺时针方向旋转；

所述抱持组包括动力单元和压块，所述动力单元能够驱使所述压块沿左右向往复移动，切换地使得所述压块与环径锻件的外壁接触和脱离；

所述旋转拨臂呈横杆状，安置在于所述主锻台的台面下部设置的横向延伸的让位槽内；

所述旋转传动组中的转轴与所述旋转拨臂的中部匹配；

所述抱持组安装在所述旋转拨臂的左、右端，使得所述压块能够与所述环径锻件的内圈壁面接触和脱离；

所述旋转拨臂包括左右向延伸的横梁和设在该横梁左、右端的端臂，所述旋转传动组与所述横梁匹配；

所述横梁布置在所述主锻台的后方，所述端臂向前侧延伸且所述抱持组安装在所述端臂的端部并分别对应在所述主锻台的左、右侧，使得所述压块能够与所述环径锻件的外圈壁面接触和脱离；

所述压块朝向环径锻件的端面上，于四角边缘处分别设有凸缘板而使得端面的前侧和后侧位置分别形成U槽，且所述压块朝向环径锻件的端面中部设有弧面凸台；

所述压块上设有多个相叠置的弧形板，相邻两弧形板之间形成有间隙；

所述压块的凸缘板上设有一端延伸至所述U槽内的限定块；

所述的多个弧形板的上端和下端对应卡入位于压块端面上部和下部的限定块处，且使得弧形板的凹部朝向所述弧面凸台。

2.根据权利要求1所述的环径锻件自动旋转机构，其特征在于：所述旋转拨臂包括旋转拨臂A和旋转拨臂B；

所述旋转拨臂A呈横杆状，安置在于所述主锻台的台面下部设置的横向延伸的让位槽内；于所述旋转拨臂A的左、右端安装的所述抱持组，能使得其压块与所述环径锻件的内圈壁面接触和脱离；

所述旋转拨臂B包括左右向延伸的横梁和设在该横梁左、右端的端臂；所述横梁布置在所述主锻台的后方，所述端臂向前侧延伸；于两个端臂的端部安装的对应在所述主锻台的左、右侧的抱持组，能使得其压块与所述环径锻件的外圈壁面接触和脱离。

3.根据权利要求2所述的环径锻件自动旋转机构，其特征在于：所述旋转传动组能够同步地驱使所述旋转拨臂A和所述旋转拨臂B在竖直面内沿逆时针方向和沿顺时针方向旋转，且设置在所述旋转拨臂A上的压块和设置在所述旋转拨臂B上的压块能够同步地与所述环径锻件的内圈或外圈壁面接触和脱离。

4.根据权利要求2所述的环径锻件自动旋转机构，其特征在于：所述旋转传动组能够择一地驱使所述旋转拨臂A或所述旋转拨臂B在竖直面内沿逆时针方向和沿顺时针方向旋转。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的环径锻件自动旋转机构，其特征在于：所述主锻台还包括辅锻台，该辅锻台安装在于所述基座上设置的平台上部；

所述辅锻台朝向所述主锻台的一侧立面的上部和下部对应设有上撑臂和下撑臂；

所述辅锻台能够沿左右向相对所述平台往复滑动，切换地使得所述上撑臂和下撑臂的端部伸入所述主锻台的槽部内对主锻台的槽部形成支撑或由槽部中移出；

所述上撑臂能够与所述槽部的顶面接触，所述下撑臂能够与所述槽部的底面接触，且所述上撑臂与所述下撑臂之间形成的缺口能够为环径锻件形成让位。

6.根据权利要求5所述的环径锻件自动旋转机构，其特征在于：所述基座包括设在基座本体下部的沉座，该沉座对应在所述主锻台的前侧设有竖直向延伸的滑槽；

所述滑槽底部设有升降组，所述升降组能够切换地驱使所述平台移入所述滑槽内，使得所述辅锻台的顶面移至滑槽的槽口处，或由滑槽中向上移出，使得所述辅锻台的顶面能够与滑槽顶面平齐。

7.根据权利要求6所述的环径锻件自动旋转机构，其特征在于：所述升降组为丝杠传动单元，其中驱动电机安装在所述滑槽的底部，丝杠杆竖直延伸且端部与所述平台匹配；所述辅锻台上设有与所述丝杠杆相对的让位孔。